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      土工布、土工膜、土工格柵合成材料的主要功能應用

      • 發表時間:2021-02-24 16:09:59
      • 來源:未知
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      土工合成材料具有耐酸、耐堿、耐鹽的特性,其柔軟性能保證建筑物或地基在較大變形的正常狀態下也不影響它的功能,制成合成材料的素材來源豐富,合成材料的重量輕、體積小、施工安裝簡便,使用合成材料既節省運輸和施工費用、降低造價、縮短工期,又可以保證工程質量,在實際工程中應用廣泛。

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      1、過濾作用

       

      土工合成材料如土工織物放置于土體表面或相鄰土層之間,可以有效阻止土顆粒通過,從而防止由于土顆粒的過量流失而造成土體的破壞,同時不妨礙土中的水或氣體穿過織物自由排出,避免了由于孔隙水壓力的升高而造成土體的失穩等不利因素,目前主要應用于水利工程中。

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      2、排水作用

       

      工程中往往需要在土體中或其邊沿設置一些排水材料,以利于土中水的排除,以便降低和控制土中水位,加速減小土中孔隙水的超靜水壓力和控制水流滲出位置等等,其目的主要是在于增加土體的穩定性。過去排水材料一般用砂石料,現在都可以用土工合成材料來代替或結合使用。 土工合成材料具有良好的三維透水特性,這種透水特性可使水經過它的平面迅速的沿水平方排走,構成水平排水層,還可以與其它材料(如粗粒料、排水管、塑料排水板等)共同構成排水系統或深層排水井

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      有的土工合成材料可以在土體中形成排水通道,把土中的水分匯集起來,沿著材料的平面排出。較厚的針刺型無紡織物和某些塑料排水管道或具有多孔隙的復合型土工合成材料均具有較好的排水能力。 土工合成材料現已廣泛應用于土壩、路基、擋土墻、以及軟土地基的排水固結等方面。

       

      3、隔離作用

       

      有些土工合成材料可以將兩種不同粒徑的土、砂、石料隔離,也可將土、砂、石料與地基或其它建筑物隔離開來,以免相互混雜,失去結構的完整性,發生土粒流失現象。土工織物和土工膜都可以起隔離作用,它們可應用于道路基層與路基之間或路基與地基之間的隔離層;在土石混合壩中隔離不同的筑壩材料;用作壩體與地基之間的隔離體,堆場地基間隔離層等,隨著技術的發展,應用范圍亦在擴大

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      4、加筋作用

       

      由于土工合成材料具有較高的抗拉強度和韌性等力學,將相關材料埋置在土體中,可以擴散土體應力,增加土體模量,傳遞拉應力,限制土體側向位移,改善主體的整體受力條件;同時還增加土體與其它材料之間的摩阻力,提高土體以及有關結構物的穩定性,增強地基的承載力。土工織物、土工格柵、土工網以及一些特種合成材料如土工格室、土工合成纖維等,均有加筋功能。

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      5、防滲作用

       

      防滲是土工合成材料在工程中應用的一個重要領域。隨著高分子化纖工業的發展,相繼制造出各種新材料逐漸代替原先的壓實黏土墊層。目前應用于防滲的土工合成材料主要為土工膜和復合型土工合成材料。 將土工合成材料表面涂一層樹脂或橡膠等防水材料,或將土工合成材料與塑料薄膜復合在一起形成不透水的防水材料,即土工膜。土工膜以薄型無紡布與薄膜復合較多,其中薄膜起防水、防滲作用,而無紡布則起導水作用,一舉兩得。將土工膜與土工織物相結合制成的土工膜—土工織物組合物,即為復合土工膜,是復合型土工合成材料的一種。土工膜主要用來防滲,土工織物起加筋、排水和增加土工膜與土面之間摩擦力的作用,是最理想的防滲材料。這兩種材料可防止液體的滲漏、氣體的揮發,保護環境或結構物的安全,一般應用于土石壩、水閘或護坡工程以及地下室等土建工程中。

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      6、防護作用

      土工合成材料可以將比較集中的應力擴散開,也可以將應力從一種物體傳遞到另一物體,使應力分解,防止土體受外力作用破壞,起到防護作用,主要應用于河道整治、護岸、護堤工程,以及海岸防潮、道路坡面防護等工程方面。

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      土工模袋、土工網墊均可起防護作用。防護分兩種情況:一是表面防護,即是將土工合成材料放置于土體表面,保護主體不受外力影響而破壞;二是內部接觸面保護,即是將土工合成材料置于兩種材料之間,當一種材料受集中應力作用時,而不使另一種材料破壞。常見的防護措施包括防止水流沖蝕、防止土體凍脹、防止路面開裂、防止有害物質擴散蔓延污染環境、防止化學物質對工程結構的腐蝕破壞等。

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      上面列舉了六種基本功能,有的學者曾提出更多的功能,但大部分可以歸并到上述六種功能內。各種功能的含義,有的是很明確的,有的則容易混淆。有時一種土工合成材料用于某一項工程中,同時具備幾種功能,有的是主要的,有的是次要的,有的則不甚重要。例如在公路的碎石基層與地基之間鋪放土工織物,同時具備“隔離”、“過濾”、“加筋”和“排水”等多種作用。

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